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i ESTUDIO DE LA GENERACIÓN Y MANEJO DE LOS RESIDUOS DE LA COMERCIALIZACIÓN DE COCO EN EL MUNICIPIO DE XOXOCOTLA, MORELOS. T E S I N A QUE PARA OBTENER EL GRADO DE ESPECIALISTA EN GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS P R E S E N T A: BIOL. NOHEMÍ EUNICE ARRIETA AGUILAR DIRECTOR: DR. ALEXIS JOAVANY RODRÍGUEZ SOLÍS CUERNAVACA, MORELOS ABRIL DE 2019 ii Agradecimientos Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) le agradezco la beca recibida durante la especialidad con número de CVU 527190, ya que por medio este apoyo me fue posible complementar mi formación académica, crecer como estudiante y así mismo como persona. Agradezco enormemente al doctor Alexis J. Rodríguez, director de esta tesina, por su dedicación y esfuerzo, por brindarme sus aportaciones, experiencia y conocimientos para enriquecer este trabajo. A la doctora Laura Ortiz y el maestro Julio Lara por sus contribuciones y enseñanzas, y además al Centro de Investigación en Biotecnología (CEIB). Doy gracias a Dios por haberme permitido concluir esta nueva etapa de mi preparación profesional, por concederme poder tener nuevas experiencias, aprendizajes, compañeros y maestros. A mi hijo Manu, por ser una gran chispa de alegría en mi vida, por ser mi fuente de motivación, inspiración y fortaleza. Porque además de ser este periodo un momento de aprendizaje académico también para mí lo fue de comprensión personal y emocional a tu lado, ya que me enseñas como cada día se pueden superar obstáculos, a dar siempre lo mejor de mí, a recibir el día con una sonrisa, a disfrutar hasta los más pequeños detalles, olvidar el que dirán… sin duda eres mi mejor maestro de vida. A Manolo por acompañarme durante este trayecto siendo mi más grande apoyo, por sus ánimos y esfuerzo para poder equilibrar las responsabilidades, ya que este logro no hubiera sido posible sin el gran trabajo en equipo que hemos conformado. iii Agradezco enormemente a mi familia que siempre ha confiado en mí y me demuestra día con día su apoyo: a mis papás Nohemí y Gerardo, por brindarme siempre lo que consideraron mejor, por ser mi ejemplo a seguir para salir adelante ante cualquier adversidad; a mis hermanas Karen y Rocío por estar siempre presentes en mi vida con sus porras y entusiasmo, sus consejos y apoyo incondicional, a mis abuelitos Bety y Poncho por mantener una enorme fe en mis capacidades, demostrando su cariño a pesar de todo; a mi suegra Martina y a mi tía Imelda por ayudarme en cada momento para poder atravesar esta etapa a pesar de los difíciles obstáculos que se presentaron. A mis cuñados Estefany, Yucet e Iván por sus buenos consejos y buena actitud ante la vida. A mis maestros y compañeros que estuvieron involucrados en esta etapa y que contribuyeron de gran manera a mi formación profesional. iv Resumen El agua de coco se consume a gran medida como una bebida refrescante, sin embargo, como consecuencia de su comercialización se generan residuos orgánicos que, por lo general, son considerados “basura”. Estos residuos son susceptibles a ser valorizados y aprovechados, por lo que en el presente trabajo se realiza un primer acercamiento a la estimación de la generación de cáscara de coco y el manejo que le confieren los comerciantes de este fruto en el municipio de Xoxocotla y sus alrededores. La investigación fue realizada bajo el método descriptivo, sustentada en la búsqueda bibliográfica, con un enfoque cuantitativo apoyado por la aplicación de encuestas para la recolección de datos. La aplicación del instrumento reveló que los comerciantes mayoristas del municipio de Xoxocotla trasfieren sus residuos a terceros, mientras que el 92% de los comerciantes minoristas, que ofrecen el coco en 11 municipios colindantes con Xoxocotla, disponen de sus residuos a través del servicio municipal de recolección, por lo tanto 445 toneladas al año de cáscara de coco son enviadas a disposición final junto con los Residuos Sólidos Urbanos (RSU). El 58% de los comerciantes minoristas generan aproximadamente 158 kg de residuos por semana, lo que equivale a más de 8.2 toneladas de residuos de coco por comerciante al año. Palabras clave: Cáscara de coco, Residuos agroindustriales, Residuos de Manejo Especial, Aprovechamiento. v Abstract Coconut water is consumed to a great extent as a refreshing drink, however, as a consequence of this commercialization, organic waste is generated that, in general, is considered as "garbage". These residues are susceptible to be valued and harnessed, so this work makes a first approach to the estimation of the generation of coconut husk and the management conferred by the merchants of this fruit in the municipality of Xoxocotla and surroundings. The research was carried out under the descriptive method, based on the bibliographic search, with a quantitative approach supported by the application of surveys for data collection. The application of the instrument revealed that the wholesale merchants of the municipality of Xoxocotla transfer the waste to third parties, while 92% of the retailers, which offer the coconut in 11 municipalities near to Xoxocotla, dispose of their waste through the municipal service of collection, therefore around 445 tons of coconut husk are sent to final disposal along with the Urban Solid Waste. 58% of the retailers generate approximately 158 kg of waste per week, which is equivalent to more than 8.2 tons of coconut waste per merchant per year. Key words: Coconut husk, agroindustrial waste, Special handling waste, harness. i Índice I. Marco referencial .............................................................................................................. 1 I.1. Cocotero ...................................................................................................................... 1 I.1.1. Características del cocotero ............................................................................... 1 I.1.2. Variedades de cocotero ...................................................................................... 1 I.2. Coco ............................................................................................................................. 3 I.2.1. Producción de coco. ............................................................................................ 3 I.2.2. Características del fruto coco ............................................................................ 5 I.3. Cáscara de coco .......................................................................................................... 6 I.3.1. Características de la fibra de coco ..................................................................... 7 I.3.2. Tipos de fibra de coco ......................................................................................... 7 I.3.3. Aplicaciones de la fibra de coco ........................................................................ 8 I.4. Residuos .................................................................................................................... 11 I.4.1. Definición de residuo ....................................................................................... 11 I.4.2. Estrategias para la reducción de residuos ..................................................... 12 I.4.3. Generación de residuos en Morelos ............................................................... 14 I.4.4. Residuos de manejo especial. .......................................................................... 15 I.4.5. Problemática del manejo de los Residuos de Manejo Especial. ................. 16 II. Planteamiento del problema .......................................................................................17 III. Estado del arte .............................................................................................................. 20 IV. Justificación .................................................................................................................. 24 V. Objetivos ........................................................................................................................ 25 V.1. Objetivo general ..................................................................................................... 25 V.2. Objetivos específicos .............................................................................................. 25 VI. Materiales y métodos .................................................................................................. 26 VI.1. Delimitación........................................................................................................... 26 VI.2. Tipo de investigación ........................................................................................... 26 VI.3. Enfoque de la investigación ................................................................................ 27 VI.4. Técnicas de recolección de datos empleadas .................................................... 27 VI.4.1. Revisión de fuentes documentales .............................................................. 27 VI.4.2. Encuesta ........................................................................................................... 28 VI.5 Estimación de la generación de residuo ............................................................. 30 ii VI.6 Identificación de medidas de manejo del residuo ............................................ 31 VII. Resultados ................................................................................................................ 33 VII.1. Resultados obtenidos mediante el instrumento .............................................. 33 VII.1.1. Comercios mayoristas .................................................................................. 33 VII.1.2. Comerciantes minoristas ............................................................................. 34 VII.2. Generación de residuos ...................................................................................... 41 VII.3. Medias de manejo actual del residuo ............................................................... 44 VII.4. Alternativas para el aprovechamiento de la cáscara de coco........................ 45 VIII. Principales hallazgos ................................................................................................ 47 IX. Conclusiones y recomendaciones.............................................................................. 49 Trabajos citados .................................................................................................................. 52 Anexos ................................................................................................................................. 62 iii Índice de figuras Figura 1. Países productores de coco ................................................................................ 3 Figura 2. Partes del coco .................................................................................................... 6 Figura 3. Aplicaciones de la fibra de coco ........................................................................ 9 Figura 4 Ubicación del municipio de Xoxocotla. ........................................................ 28 Índice de tablas Tabla 1. Producción de coco fruta ..................................................................................... 4 Tabla 2. Empresas que utilizan la cáscara de coco en México .................................... 10 Tabla 3. Peso promedio de la cáscara de coco por unidades....................................... 31 Tabla 4. Unidades de fruto coco manejados por comerciante..................................... 42 Índice de gráficas Gráfica 1. Experiencia en el comercio mayorista .......................................................... 33 Gráfica 2. Destino conferido a la cáscara. ....................................................................... 34 Gráfica 3 Municipio en donde los minoristas comercializan el coco. ........................ 35 Gráfica 4 Piezas compradas a la semana ........................................................................ 36 Gráfica 5. Tiempo que pasar para surtir ......................................................................... 36 Gráfica. 6 Uso de coco ....................................................................................................... 37 Gráfica 7. Destino de los residuos de coco. .................................................................... 37 Gráfica 8. Intervalo de recolección municipal. .............................................................. 38 Gráfica 9 Existe problema con la recolección municipal. ............................................. 38 Gráfica 10. Existencia de problemática en la recolección por municipio. ................. 39 Gráfica 11. Problema de recolección municipal. ........................................................... 40 Gráfica 12. Conocimiento del aprovechamiento de la cáscara de coco. .................... 40 iv Gráfica 13. Forma de aprovechamiento para la cáscara de coco. ............................... 41 Gráfica 14. Cantidades de coco comercializados por municipio ................................ 43 1 I. Marco referencial I.1. El cocotero I.1.1. Características del cocotero El cocotero es uno de los árboles más útiles en el mundo, razón por la cual se le llama también árbol de la vida o árbol de los mil usos. Sus partes, desde madera, hojas, raíces y frutos son empleados para muy diversos fines por el hombre. Cocos nucifera L. pertenece a la familia Arecaceae, que comprende un solo género. Se encuentra ampliamente distribuido en islas y zonas costeras entre los trópicos de Cáncer y Capricornio, donde representa una importante fuente primaria de alimento, bebida y de abrigo (Allen, 2002; Limones & Fernández, 2016). Esta planta requiere de 1,270 a 2,250 mm de lluvia promedio por año, después de 5 o 7 años produce sus primeras inflorescencias en el eje de cada hoja la cual produce flores masculinas y femeninas por lo que puede reproducirse por sí misma o por polinización cruzada (Parrotta, 1993). En las condiciones adecuadas cada palma puede llegar a producir un aproximado de 100 semillas por año, acumulando cocos en diferentes estados de madurez. El fruto está cubierto de un grueso manto fibroso, que le permite caer de la palma sin dañarse. La germinación ocurre en un periodo de tres a siete meses, durante el cual permite que la semilla sea transportada. La bondad de este producto radica en los muchos usos de todas las partes de la palma: alimento, generación de energía y protección (Flores, 2006). I.1.2. Variedades de cocotero Existen diferentes teorías del origen y dispersión del cocotero, la más aceptada considera que el cocotero fue domesticado en Asia de una especie silvestre “madre” 2 con similitudes al cocotero actual, pero con un tamaño de fruta muy pequeña, la cual ha mejorado sus características gracias a la domesticación y diseminación por el hombre, al ser desplazada de un lugar a otro por antiguos viajeros. Debido a esto la palma de coco pudo mantener sus posibilidades de desarrollo ante la competencia con otras especies vegetales en un estrecho hábitat establecido por las márgenes de las costas. Este proceso de supervivencia y crecimiento, favoreció el desarrollo de las características y atributos que hoy conocemos de la palma. Los atributos satisfacen necesidades del hombre tales como: incremento en el número de frutos (50-100 por año), aumento en tamaño del coco (1-2 kg), conchadelgada, mayor cavidad de la nuez, mesocarpio ancho (70% del peso), más carne (200-300 g) (Flores, 2006). A raíz de la domesticación se obtuvieron variedades de cocotero destinadas a la producción de frutos con características para diferentes aprovechamientos. Por lo general las variedades de Cocos nucifera L. se dividen de manera práctica en dos categorías: cocoteros gigantes o por algunos autores llamadas variedades altas y cocoteros enanos. Las variedades gigantes se emplean generalmente para la producción de aceite y los frutos para consumo fresco. Su contenido de agua es elevado y su sabor poco dulce. Entre sus ventajas destacan el tamaño del fruto y el contenido elevado de copra (núcleo de coco al que se le ha quitado la corteza, cortado y secado con calor). En el mundo existen 77 variedades de cocoteros altos y 17 variedades de cocoteros enanos. Las variedades altas más cultivadas son: Gigante de Malasia (GML), Gigante de Renell (GRL) de Tahití, Gigante del Oeste Africano (GOA) de Costa de Marfil, Alto de Jamaica, Alto de Panamá, Indio de Ceilán, Java Alta, Laguna, Alto de Sudán. Las variedades más cultivadas de los cocoteros enanos son Amarillo de Malasia (AAM), Verde de Brasil (AVEB), Naranja Enana de la India (Sociedad colimense de estudios históricos A.C., 2017). Debido al buen sabor del agua y el pequeño tamaño de estos cocos, se emplean fundamentalmente para la producción de bebidas envasadas pero la copra es de mala calidad. El producto del 3 cruce entre las anteriores variedades (híbridos) presenta frutos de tamaño mediano o grande, buen sabor y buen rendimiento de copra. El híbrido más cultivado es MAPAN VIC 14; un cruce entre Enano de Malasia y Alto de Panamá. Una palma que al año produce desde 100 cocos hasta un máximo de 222 dependiendo la variedad (las variedades hibridas por lo general son las más productivas) (SAGARPA, 2014). I.2. Coco I.2.1. Producción de coco. El coco se produce en más de 90 países en el mundo (ver Figura 1), sin embargo el 91% de la producción se concentra en solo una docena de ellos. Los países asiáticos son los que cuentan con la mayor producción, particularmente tres de ellos acumulan el 72.2%: Filipinas (29.1%), Indonesia (26.4%) e India (16.7%). Los dos únicos países de América que forman parte de este grupo son: Brasil (2.4%) y México (1.8%) (Ríos, 2013). Figura 1. Países productores de coco Fuente: FAO (2017). 4 El 90% de la producción de coco se emplea en la extracción de copra, mientras que el 10% se usa para consumo como fruta. “El cultivo es importante no sólo por el alto valor de la copra, estimado en más de 150 mil millones de pesos anuales, sino también por el atractivo turístico que ejerce como símbolo del trópico húmedo, por el sostén económico que representa para más de 70,000 trabajadores y por las numerosas actividades que se realizan en su industrialización, consumo en fresco, fabricación de artesanías” (Granados & López, 2002). I.2.1.1. Producción de coco en México En México, el cocotero se siembra en 11 estados del país, al sur del Trópico de Cáncer, siendo Guerrero el estado líder en producción de acuerdo con los datos de 2013 (Tabla 1). Tabla 1. Producción de coco fruta Estado Superficie Volumen cosechado (t) Plantada (Ha) Producción (Ha) Guerrero 42,997 41,798 80,813 Colima 16,399 16,079 90,878 Tabasco 11,812 10,702 16,860 Oaxaca 4,592 4,339 6,449 Quintana Roo 3,870 3,040 4,971 Sinaloa 3,533 3,481 7,821 Otros 15,815 14,622 27,500 Fuente: Ríos-Barrera (2013). En México hay tres variedades de cocoteros en explotación: el tipo Caribe, Pacífico y el enano Malasia. Las primeras dos se encuentran dentro de la categoría de cocoteros altos; y el enano Malasia es una variedad que fue introducida a México debido a su resistencia al amarillamiento letal, enfermedad bacteriana que afecta a diferentes especies de la familia Arecaceae (Granados & López, 2002). 5 I.2.2. Características del fruto coco El fruto del cocotero es un fruto tropical de forma redondeada que mide de 20 a 30 cm de diámetro, el peso total del fruto puede ser desde 0.65 hasta 2.5 kg (SAGARPA, 2014). Su estructura se compone de las siguientes capas (Figura 2): • Pericarpio: capa externa lignificada compuesta de tejidos fibrosos duros. • Mesocarpio: capa intermedia que está formada por fibras duras que puede medir de 4 a 5 cm de grosor y representa un 35% del total del fruto. Se compone por un tejido principal de parénquima, que al principio es translúcido y cuando madura el fruto se seca y adquiere un color café, está compuesto por numerosas fibras duras y tejido medular, constituido principalmente por lignina, celulosa y hemicelulosa, que recorren el fruto en sentido longitudinal (Rincón, y otros, 2016). • Endocarpio: por lo general rodea la semilla, comúnmente también es conocido con el nombre de testa o concha de coco. • Endospermo: la parte comestible de la semilla. El endospermo “está formado por una porción carnosa o albuminosa y un jugo lechoso dulce, denominados respectivamente como carne y agua de coco. El endospermo carnoso seco se utiliza para producir la copra, de la cual se extrae el aceite de coco” (Granados & López, 2002). 6 Figura 2. Partes del coco Fuente: Londoño Quintero (2017). I.3. Cáscara de coco Como se mencionó en el apartado anterior, una de las partes del coco es el mesocarpio o cáscara de coco, el cual se compone de fibras a las que se les denomina de diferentes formas como son: fibra de coco, estopa de coco o bonote. El diámetro medio de las fibras es de aproximadamente 1 mm y en longitud llegan a medir entre 15 y 30 cm. Son células individuales alargadas y de extremos puntiagudos, con una pared celular secundaria gruesa y un grado de lignificación variable. Las fibras y el tejido medular, constituidos principalmente por lignina, celulosa y hemicelulosa, le confieren buena capacidad de absorción y retención de agua; la composición química de la cáscara de coco varía muy poco, sin embargo, depende de la variedad, estado de maduración del fruto y el lugar de cultivo. La mayoría de las fibras son células muertas en la madurez y debido a su resistencia a la tensión son de gran importancia económica ya que estas tienen la función de ser tejido de soporte (Rincón, y otros, 2016). El mesocarpio del coco seco esta compuestos de fibras largas y cortas; cada coco contiene alrededor de 125 g de fibras secas y aproximadamente 250 g de polvo medular (Rincón, y otros, 2016). 7 I.3.1. Características de la fibra de coco La fibra de coco es considerada una de las cuatro fibras del futuro, con las que se busca sustituir materias primas comunes que se producen a partir de recursos fósiles o minerales por productos generados a partir de recursos renovables (FAO, 2017). Junto con el abacá y el sisal, la fibra de coco es una de las fibras más duras y de longitud más corta, está compuesta por lignina (45%) y por celulosa (43%), razón por la cual es muy duradera (entre 4 a 10 años de vida útil) y por su alto contenido de lignina presenta una alta resistencia a la tensión que se incrementa con la humedad de la fibra (Quintanillas, 2010). I.3.2. Tipos de fibra de coco Es importante destacar que se pueden obtener diferentes fibras dependiendo del grado de maduración del coco y la variedad de cocotero. Debido a la composición y características de las fibras su aprovechamiento no es el mismo. Las fibras se clasifican en dos tipos: la fibra marrón y la fibra blanca, y varían con el grado de colores, longitud y espesor (Quintanillas, 2010). El rendimiento de fibra varía según el tamaño de los cocos, la madurez, la variedad y el método de preparación, pero para cálculos generales puede considerarse un promedio de 130kg de fibra por cada 1,000 cáscaras. En cuanto al rendimiento según su madurez no existe diferencia apreciable en rendimientos de fibra entre frutos de 10 a 12 meses de edad, pero las fibras de los frutos jóvenes son más flexibles y de colores más ligeros (Quintero & González, 2006). El procesamiento utilizado, define el tipo de fibra obtenido. La fibra marrón es usada más comúnmente y se obtiene de los cocos maduros, es usada principalmente para hacer tela de embalaje, cepillos, colchones, sillones, felpudos, tapices, paneles de aislamiento y empaques. La fibra blanca es más fina, se extrae de los cocos verdes inmaduros luego de humedecerlos por un período de hasta 10 8 meses (Lemache & Pacheco, 2015). En comparación con el lino y el algodón, la fibra de coco maduro contiene más lignina, un producto químico leñoso complejo, y menos celulosa (FAO, 2017). . I.3.3. Aplicaciones de la fibra de coco La fibra de coco posee múltiples aplicaciones dentro de la agricultura, en la industria de plantas ornamentales como sustrato, en cordelería, empaques, aglomerados, construcción, decoración, artesanías, industria automotriz, textiles, confecciones, papel, aseo y otros usos como combustible, aislante térmico y acústico (Navarro, 2005) (Figura 3). Así mismo tiene potenciales aplicaciones como medio absorbente en la eliminación de metales pesados y en la elaboración de medios hidropónicos debido a que es una fuente valiosa de minerales, sobre todo de Potasio (K) y Cloro (Cl) (Quintanillas, 2010). Como sustrato permite una alta germinación, enraizamiento y un óptimo desarrollo de las plántulas, además es de fácil manejo en cuanto a transporte y almacenamiento, la fibra de coco permite disminuir los costos de transporte y almacenamiento, ya que su comercialización se realiza en fardos prensados, los que al ser mezclados con agua aumentan considerablemente su volumen total (Muñoz, 2007). Es previsible que en los próximos años se produzca un aumento en la cantidad total de esta fibra como sustrato orgánico debido al incremento de la superficie destinada al llamado cultivo sin suelo de algunas especies. Una de las características que lo convierten en una buena opción como sustrato es que tiene una elevada capacidad de retención de nutrientes (Ramos, 2005). Existen además macetas elaboradas a partir de la fibra de coco que permiten plantar directamente en el jardín, mediante este producto se estima que se puede evitar que cerca de 100 millones de macetas plásticas terminen en la basura (Intriago, 2016). La degradación de la fibra de coco con el tiempo no perjudica su efectividad, por el contrario, ayuda a la fertilización natural del suelo por lo que es muy utilizado 9 en la fabricación de geotextiles. La facilidad para producirla y el bajo costo de la fibra de coco, además de la facilidad de colocación de la malla, la convierten en una opción de desarrollo sostenible en zonas donde es común el uso de muros de contención (Quintanillas, 2010). Además de lo anterior, tiene otros usos, por ejemplo, en la fabricación de ropa fina con resistencia al agua de mar y en general en la elaboración de cepillos, cuerdas, alfombras, filtros, relleno de sillones, colchones y almohadas, entre otros (Granados & López, 2002). Cabe indicar que la industria automotriz también hace un gran uso de fibra de coco. En Europa, esta industria tapiza los autos con almohadillas de fibra marrón ensambladas con látex de caucho. En Brasil, Mercedes-Benz desde 1994 comenzó a utilizar la fibra de coco en la fabricación de cabezales para los camiones (Lemache & Pacheco, 2015). Figura 3. Aplicaciones de la fibra de coco Fuente: Elaboración propia. I.3.3.1. Uso de cáscara de coco en México Hace unos años los únicos productos derivados del coco que se consumían en México eran el aceite, el agua, deshidratados, alimentos y dulces, pero entre los 10 actores del mercado consumidor, no se conocían productos como azúcar, vino de coco, nata de coco, quesos ligeros de coco, tuba embotellada, aplicaciones de fibra y generación de carbón activado, entre otros (Flores, 2006). Con los años, la industria de la fibra de coco se desarrolló en algunas zonas del país, por lo que existen en México empresas enfocadas al aprovechamiento de este material y su comercialización, mismas que se listan en la Tabla 2. Tabla 2. Empresas que utilizan la cáscara de coco en México Empresa Ubicación Productos/servicios Cocoking S.A. de C.V. Tecoman, Colima Bio-remediación de suelos, sustrato y acondicionamiento de suelos. Coirtech Tecoman, Colima Sustrato para cultivos en invernaderos. Palmeras, cocos y derivados, S. de R. L. Tuxpan, Veracruz Fibra de coco (fibras largas), polvos y fibras cortas para uso agrícola. Productos Gráficos Ocario León, Guanajuato Elaboración de etiqueta del pantalón de mezclilla de una marca reconocida. Cocos y derivados del pacifico Pachuca de Soto, Hidalgo Derivados del coco. Rio Coco Celaya, Guanajuato Sustrato. E-MA Orgánicos Chalco, Estado de México Macetas, sustrato y filtros para empresas de ventilación. Tds Invernaderos, S. A. de C. V. Celaya, Guanajuato Colchones, fibra de coco para industria automotriz, sustrato para hidroponía y viveros. Germinaza S.A. de C.V. Armería, Colima Sustrato para germinación y desarrollo de planta en invernadero. Agrocoir Progreso, Colima Distribuidor de fibra de coco Asesores en Invernaderos Querétaro, Querétaro Venta de Fibra de Coco Fuente: Elaboración propia a partir de los trabajos de Guerrero, Castillo, Herrera y Pantoja (2015) y MéxicoRed (2017). Cabe mencionar que en el estado de Guerrero existen asociaciones de productores organizadas alrededor del Consejo Nacional del Sistema Producto 11 Coco, A.C. (CONACOCO), las cuales comercializan la fibra de coco aun en presentaciones rudimentarias, gracias a su cercanía con las empresas consumidoras del centro del país les permiten ofertar procesos de entrega aceptables a precios relativamente bajos (Guerrero, Castillo, Herrera, & Pantoja, 2015). Lamentablemente, a pesar del uso diversificado de la cáscara de coco en distintas industrias, la realidad es que por lo general en México los grandes volúmenes de cáscara generados por el consumo de coco son considerados “basura”, por lo que una gran cantidad de materia orgánica (la fibra y la concha de coco) terminan siendo dispuesta en rellenos sanitarios junto con los Residuos Sólidos Urbanos (RSU), en tiraderos a cielo abierto, acumulada en vías públicas, barrancas incluso en algunos casos quemada (Mejía, 2017; Intriago, 2016; Quito, 2016). I.4. Residuos I.4.1. Definición de residuo Como se ha mencionado, existen regiones en donde la industria del coco se encuentra desarrollada y por lo tanto tiene un aprovechamiento óptimo de la cáscara, sin embargo, existen otras regiones en donde, en contraste, se derivan del coco una gran cantidad de residuos provenientes principalmente del mesocarpio. Esta industria aprovecha solo el 17% del fruto, y así como el caso del cocotero existen muchas otras que generan una gran proporción de residuos, como por ejemplo, la industria cervecera que solo emplea el 8% de los nutrientes del grano, mientras que la industria de aceite de palma utiliza únicamente un 9%, en la industria del café solo el 9.5% del peso del fruto es aprovechado para la elaboración de la bebida quedando un 90.5% como residuo y en cuanto a la producción de papel solo el 30% de la materia prima es aprovechada (Cury & cols, 2017). 12 La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de Residuos (LGPGIR) define residuo como “material o producto cuyo propietario o poseedor desecha y que se encuentra en estado sólido o semisólido, o es un líquido o gas contenido en recipientes o depósitos, y que puede ser susceptiblede ser valorizado o requiere sujetarse a tratamiento o disposición final” (DOF, 2003, pág. 6). I.4.2. Estrategias para la reducción de residuos Los patrones de consumo y estilos de vida de la sociedad actual han incrementado los volúmenes de residuos, y a pesar del conocimiento sobre los impactos negativos que conllevan y sus posibles soluciones comúnmente se les confina a disposición final directamente sin considerarse si estas cantidades podrían reducirse a través de la implementación de ciertas acciones como por ejemplo reutilización, reciclaje o valorización. Una vez generado un residuo, la mejor manera de evitar su impacto negativo sobre el ambiente es volver a utilizarlo, reintegrándolo de esta manera en el ciclo económico, el material residual pierde su condición estricta de residuo, y pasa a convertirse en un subproducto susceptible de aprovechamiento. Al buscar una oportunidad de aprovechamiento de los residuos, se hace necesaria su caracterización para conocer su composición, la calidad de sus componentes y la cantidad que se genera, con esto se pueden definir las tecnologías más apropiadas para su aprovechamiento y su posterior tratamiento (Saval, 2012). Se entiende por reciclaje el aprovechamiento total o parcial de los residuos para su reutilización, la reutilización consiste en el aprovechamiento parcial o total de un residuo para su nueva utilización en un proceso distinto. Por su parte, la recuperación consiste en la extracción de sustancias o recursos valiosos contenidos en los subproductos y en el aprovechamiento de la energía que puedan contener para su utilización en otro proceso (Cardona, 2007). 13 En cuanto a los residuos orgánicos existen estrategias para reducir las elevadas cantidades generadas, ya que poseen un gran valor en nutrientes, potencial energético y debido a su composición son ideales para su empleo en los sectores agrícola y biotecnológico; además de que los municipios no cuentan con planes de manejo que permitan minimizar y valorizar este tipo de residuos y muchas veces son confinados de manera inadecuada en tiraderos a cielo abierto constituyendo grandes impactos ambientales (Consejería Jurídica del Poder Ejecutivo del Estado de Morelos, 2017) y en ocasiones se presenta, la opción más económica, la quema descontrolada del material (Chávez & Rodríguez, 2016). Los residuos orgánicos pueden ser reciclados o recuperados para reutilizar las fibras de celulosa, o para recuperar los nutrientes y la energía contenida en ellos. Pueden ser utilizados como sustratos para el mantenimiento de los cultivos, entendiendo este término como el que corresponde a un material sólido, distinto del suelo, natural o sintético, mineral u orgánico, que colocado en un contenedor en forma pura o mezclado permite el anclaje del sistema radicular, desempeñando el papel de soporte de la planta y que puede participar en mayor o menor medida en la nutrición de la planta (Navarro, 1995). Por otra parte, la recuperación puede hacerse de acuerdo a dos principios generales, el tratamiento biológico y el térmico. El tratamiento biológico más frecuentemente utilizado es el compostaje que es un proceso para la conversión de los residuos orgánicos a un material húmico conocido como composta y que se utiliza como un producto mejorador de suelo ya que posee propiedades físico- químicas muy beneficiosas para los suelos y la producción (Tchobanoglous, 1994). Existen una amplia variedad de tecnologías para el compostaje, ya que puede llevarse a cabo tanto en domicilios o jardines privados, así como en grandes plantas muy tecnificadas (Isza, 2009). Además de colaborar con el ahorro ambiental que representa retener los residuos orgánicos en los hogares, los poseedores se ven beneficiados con la producción de un material de gran utilidad en jardinería y huertos urbanos o familiares (Lanfranco & Palancar, 2013). 14 Por otra parte, por medio de tratamiento térmico es posible mediante la incineración, la obtención de ceniza, gases, partículas y calor, los cuales pueden ser empleados para producir energía eléctrica. Otro de los tratamientos térmicos es la gasificación que representa la oxidación parcial de los residuos orgánicos con un agente gasificante (aire, oxígeno o vapor de agua) a altas temperaturas (800-900ºC), dando lugar a un gas combustible (FAO, 2017). La pirolisis es un proceso termoquímico que también convierte la materia orgánica en combustible útil, con un alto rendimiento, mediante calentamiento a temperatura moderadamente alta (350- 650ºC) y en ausencia de oxígeno. Por su capacidad de tratamiento, es el método más eficaz para competir con las fuentes de combustibles no renovables, pero representa un gasto energético y monetario (Urien, 2013). I.4.3. Generación de residuos en Morelos Al igual que el resto del país el estado de Morelos se enfrenta a un incremento significativo en la generación de residuos por parte de la población, las industrias y las actividades productivas. En el estado se generan 1,939.95 t/día, lo que equivale a 1.10 kilos por persona al día en promedio (Morelos poder ejectutivo, 2015). Del total de residuos que se generan en la entidad, son captados por los ayuntamientos 1,552 t/día de residuos, lo que representa el 80% de lo generado, los cuales son dispuestos en 4 rellenos sanitarios (Cuautla, Mazatepec, Yecapixtla y Jojutla) (Consejería Jurídica del Poder Ejecutivo del Estado de Morelos, 2017), el resto de los residuos se depositan en las barrancas, ríos, tramos carreteros, calles, avenidas y lotes baldíos (Domínguez, 2012). La problemática actual de los residuos en el estado se identificó por medio del diagnóstico realizado en 2015 en donde se obtuvieron entre otras conclusiones: que no existe un programa sistematizado e instalado para la separación y valorización de los residuos, ni la infraestructura necesaria para valorizarlos; tampoco se aprovecha el potencial de reciclaje conforme a la composición de los 15 residuos o su potencial energético, además de que no se promueve la minimización, la reducción, el reúso y el reciclaje de los residuos en las distintas fases del manejo de residuos sólidos urbanos (Consejería Jurídica del Poder Ejecutivo del Estado de Morelos, 2017). I.4.4. Residuos de manejo especial. Dentro de la clasificación que hace la Ley General para la Prevención y Gestión integral de los Residuos (LGPGIR) se encuentran los Residuos Sólidos Urbanos (RSU), los Residuos de Manejo Especial (RME) y los Residuos Peligrosos (RP). Los residuos de Manejo Especial se definen como “aquellos generados en los procesos productivos, que no reúnen las características para ser considerados como peligrosos o como residuos sólidos urbanos, o que son producidos por grandes generadores de residuos sólidos urbanos” (DOF, 2003). Cabe mencionar que en el transporte, almacenaje, conservación, comercialización y trasformación de frutas se producen una cantidad importante de residuos, proveniente de la materia orgánica no consumible de dichos productos, sin embargo, es importante destacar que la tendencia actual es de no considerar estos productos como residuos, sino promoverlos como subproductos (Solé & Flotats, 2014). “Los residuos de las tiendas departamentales o centros comerciales, incluyendo tiendas de autoservicio, centrales de abasto, mercados públicos y ambulantes que se generen en una cantidad mayor a 10 toneladas al año por residuo o su equivalente” (DOF, 2013) están sujetos a presentar planes de manejo de acuerdo con el listado de residuos de Manejo Especial que determina la NOM-161- SEMARNAT-2011. Se estima que en el año 2015 se generaron poco menos de un millón de toneladas, de las cuales 640 mil toneladas corresponden a residuos orgánicos (SAGARPA, 2015). En cuanto a los residuos que se generan en las diferentes etapasy procesos de la industria del coco son por lo general residuos orgánicos provenientes del mesocarpio y el endocarpio del fruto. 16 La LGPGIR clasifica a los generadores de RME en dos categorías: grandes generadores, aquellos que realizan una actividad en la que generan una cantidad igual o superior a diez toneladas en peso bruto total de residuos al año y en pequeños generadores, aquellos que realizan una actividad en la que generan una cantidad mayor a 400 kilogramos y menor a 10 toneladas en peso bruto total de residuos al año (Congreso de la Unión, 2003). I.4.5. Problemática del manejo de los Residuos de Manejo Especial. Para el estado de Morelos son escasos los datos de generación, composición, costos, inversión en cuanto a los RME. Existen en la entidad 18 empresas autorizadas para prestar servicios de manejo de RME, principalmente para transporte, acopio y almacenamiento. Solo se tiene reportado que para el 2008 se dio el manejo de tratamiento y/o disposición final a 562,384.82 toneladas de residuos de manejo especial al año, lo que equivale a que en el Estado se manejan diariamente un aproximado de 1,540.78 toneladas por empresas autorizadas, sin embargo, estas no equivalen a la generación total. La composición porcentual de los RME manejados en el estado durante el periodo 2008-2009, resultado de los reportes que realiza cada empresa autorizada, es la siguiente: 0.95% de residuos orgánicos, 10% plástico, .18% vidrio, 13% papel, 23% metal, 53% otros (Cortinas, 2018). Algunos de los Residuos de Manejo Especial puede recuperarse, ya sea como materia prima para procesos de manufactura o aprovechamiento energético, sin embargo en la actualidad sólo un pequeño porcentaje de los mismos se recupera y aprovecha (DOF, 2013). La falta de separación de residuos desde la fuente, de recolección diferenciada, y planes de manejo para los residuos considerados de Manejo Especial provocan desaprovechamiento de su potencial y reducción de su posibilidad de ser reintegrados a la cadena productiva y una elevada cantidad de residuos enviados a disposición final. 17 II. Planteamiento del problema Como se mencionó anteriormente los grandes volúmenes de residuos representan un grave problema en la actualidad. Existen diversas agroindustrias que generan residuos orgánicos a partir de los cuales se podrían generar nuevos subproductos, reutilizando el residuo como materia prima en otros procesos; es por ello que, en todo el mundo, diversos investigadores se están enfocando a encontrar formas alternativas para utilizar dichos residuos agrícolas e industriales, estrategias que impactaría positivamente en la reducción de la contaminación ambiental (Madakson, 2012). Una de las agroindustrias donde los investigadores han centrado su atención es la del coco, cuya demanda mundial se incrementó en un 500% tan solo en los últimos 10 años (Burton, 2017), al considerarlo un “súper alimento”, pero también por la diversificación de sus usos en la elaboración de alimentos, bebidas, cosméticos y tratamientos de belleza, en el control de peso e incluso en biocombustibles (Gro Intelligence, 2016). Lo lamentable es que este sector productivo, tras utilizar el coco genera residuos que solo son reutilizados en un 17% (Valadez-Carmona & cols, 2016). De acuerdo con la Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), en el mundo se producen 60,511,756 toneladas anuales de coco; de éstas, el 75.3% provienen de Indonesia, Filipinas e India (FAO, 2017) quienes ya cuentan con una industria desarrollada que aprovecha no solo la carne sino todos sus componentes a través de la elaboración de subproductos, esta acción le otorga un alto valor agregado (Parque Científico Tecnológico de Yucatán, 2015). En el octavo lugar se encuentra México con una producción anual de 1’064,400 toneladas representando el 1.8% de la producción mundial (FAO, 2017). Si bien este dato puede verse menor, no lo es si se toma en cuenta la tendencia generalizada al incremento de la demanda que, para el caso mexicano es del 5.6% 18 anual desde el año 2013 (SAGARPA, 2017) y con ello el aumento de residuos y su poca reutilización, provocando mayor contaminación en la nación. Este incremento llevó a la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) a desarrollar una estrategia para maximizar el aprovechamiento del cocotero a través de la Planeación Agrícola Nacional 2017-2030 (2017) y del Programa de Productividad y Competitividad Alimentaria Componente de Desarrollo Productivo del Sur-Sureste (2016), y en ellos se incluyó el estado de Morelos como una de las siete regiones estratégicas, no por su volumen de producción sino por el elevado consumo tanto doméstico, comercial e industrial, y por el impulso que se desea hacer a la entidad como productor de biodiesel derivado del aceite de coco proveniente de entidades vecinas (CONCAMIN, 2017). De forma histórica, el estado de Morelos es visitado por sus balnearios y un sector que se ve favorecido por los turistas es el comercio al por menor de coco y agua de coco, siendo el municipio de Xoxocotla uno de los principales centros de abastecimiento del fruto. Estos negocios generan un volumen amplio de residuos a los que no se les da un buen manejo, en principio porque es costumbre el utilizar el mismo fruto para ofrecer el agua de coco mediante el uso de popotes o también mediante bolsas plásticas, posteriormente al ya no hacer uso de la cáscara son desechados, dejándolos en las orillas de las carreteras o mezclándolos con el resto de los Residuos Sólidos Urbanos que son llevados a distintos sitios de disposición final; lo anterior constituye un problema que ha sido desatendido sobre todo si se considera el potencial de reúso que tienen los residuos en cuestión. Dicho lo anterior es relevante ampliar el conocimiento de la situación del manejo del coco y sus subproductos en la región, conocer y tener estrategias para la reducción del residuo que se obtiene del fruto, ya que su manejo inadecuado puede provocar un aumento de la generación y disposición final de residuos orgánicos, así como el desaprovechamiento de un recurso que puede ser recuperado y empleado como materia prima para diversas industrias, por lo tanto en la presente 19 investigación se plantearon las siguientes preguntas: ¿Qué cantidad de cáscara de coco se genera de la venta de coco en la región? ¿Cuáles son las medidas de manejo que se le confieren? ¿Qué alternativas existen para su aprovechamiento? 20 III. Estado del arte Para la elaboración del Estado del Arte se realizó una revisión de trabajos que exponen las múltiples aplicaciones que se le otorgan al residuo proveniente del fruto del coco (fibra de coco). Se contempló el hecho de que hasta ahora existe una muy amplia variedad y cantidad de trabajos enfocados a la aplicación de la fibra de coco en ingeniería, construcción, agricultura, entre otros. Debido al auge ocasionado por su multifuncionalidad se han visto disminuidas las investigaciones enfocadas a establecer una relación entre su beneficio medioambiental y buenas prácticas de manejo y se han incrementado las propuestas relacionadas a conformar negocios a partir de ella. Por lo anterior y para poder tener un panorama más claro de lo que hasta ahora se ha realizado en cuanto al tema del aprovechamiento de la fibra de coco y con ello la reducción de residuos se tienen las siguientes atribuciones: Agopyan, Savastano, John , y Cincotto (2005) realizaron en la ciudad de Sao Paulo una investigación bibliográfica para compilar trabajos sobre el desarrollo de materiales para construcción reforzados con fibras naturales, concluyendo que la fibra de coco es un material ideal para reemplazar el asbesto. Siguiendo con este hallazgo, Castañeda, Argüello,y Vecchi (2010) elaboraron un análisis del comportamiento de un techo térmico construido con base en materiales de desecho: fibra de coco, PET y aserrín, comparándolo con el comportamiento de un techo de placa losa y otro de concreto armado, concluyendo que por su baja densidad y volumen los materiales de desecho logran amortiguar el paso del calor radiante como consecuencia del funcionamiento de estos como aislantes térmicos. En cuanto a las propiedades de la fibra de coco como absorbente de sonidos Zulkifli, Zulkarnain, y Jailani (2010) realizaron pruebas de absorción de sonido de acuerdo a las normas internacionales para el coeficiente de absorción de ruido para sustituir forros de tela de algodón ampliamente utilizados en la industria automotriz, los datos del experimento demostraron que la fibra de coco tiene buenas 21 propiedades acústicas a bajas y altas frecuencias y puede ser un reemplazo alternativo de productos comerciales sintéticos, de manera ecológica y económica. Por otro lado existen diferencias entre las aplicaciones de la fibra de coco dependiendo su estado de maduración, la más usada es la fibra marrón pero también se ha incursionado, pero en menor proporción, en la investigación sobre las aplicaciones de la fibra blanca del coco o coco verde, tal es el caso del trabajo realizado por Hussain, Pandurangadu y Palanikuamr (2011) en el cual se compara la fibra de coco blanca con otras fibras naturales como la del plátano, algodón, el sisal y el yute que han atraído la atención de científicos y tecnólogos para su aplicación en bienes de consumo por su bajo costo. Se realizó un compuesto con un polímero de HDPE (Ply-Etileno de alta densidad, por sus siglas en inglés) reforzado con fibra de coco verde y se determinaron las propiedades mecánicas: resistencia a la tracción (TS), resistencia a la flexión (FS) y resistencia al impacto (IS) y comprobaron que las propiedades mecánicas del compuesto están altamente influenciadas por la longitud de la fibra utilizada, ya que al aumentar la longitud de la fibra hasta 6 mm la resistencia al impacto del material aumenta, así como la resistencia a la tracción del material compuesto aumenta con el incremento de la fracción de volumen de fibra de coco verde hasta 40%. Sandoval, Zapata, Celis, Quezada, y Capulín (2013) determinaron que al adicionar el sustrato de fibra de coco en una mezcla, para conocer su efecto sobre parámetros físico-hídricos del suelo y su eficiencia en el uso del agua, observaron que este permite un mejoramiento en las características físico-hídricas del suelo degradado, además de que se descartaron mediante pruebas con lechuga efectos tóxicos entre las dosis aplicadas de fibra de coco. En cuanto a los residuos del coco, también se debe considerar que el endocarpio o concha de coco que representa el 12% del peso del fruto coco cuenta con una amplia gama de aplicaciones, además es el elemento que mayormente está vinculado tanto al sector artesanal como al industrial, como por ejemplo para la elaboración de carbón activado. Debido a que en los países latinoamericanos se 22 observa que existe un importante mercado a quien ofrecerle este producto, en Colombia, Orozco (2013) evaluó técnica, comercial y económicamente la pre- factibilidad para la creación de una planta de carbón activado a base de concha de coco en Tumaco; concluyendo que es un negocio riesgoso para ser implementado en Colombia debido a que en parte las condiciones políticas y fiscales en el país pueden llegar a encarecer los costos operacionales y disminuyen la competitividad de las compañías; debido a los procesos y trámites en relación a impuestos de funcionamiento, del espacio, uso del suelo, entre otros. Guerrero, Castillo, Herrera y Pantoja (2015) realizaron en Tabasco un diagnóstico sobre el consumo de subproductos del coco, específicamente del jabón y la fibra de coco, y procedieron con un análisis sobre aspectos comerciales para estimar el volumen en toneladas determinando las características físicas y comerciales que requieran los clientes potenciales para establecer si existe una posible demanda de la fibra de coco como materia prima para la elaboración de productos y determinar el perfil de las empresas que lo requieren. Se detectaron 193 empresas a nivel nacional con potencial de consumo de jabón de coco en los giros de limpiadores, cosméticos y dentífricos; y 487 empresas con potencial de consumo de la fibra del coco en giros como industrias cementeras, textiles y de fertilizantes naturales. Una solución integral y sostenible al reutilizar la fibra de coco es la propuesta por Intriago (2016) que determinó por medio de encuestas la pre-factibilidad de la elaboración de un abono orgánico hecho del residuo de la fruta de coco, generando nuevas fuentes de ingreso, reduciendo el desempleo y el subempleo. La investigación realizada por Quito (2016) en Ecuador puso en evidencia que es viable el aprovechamiento de la cáscara de coco como recurso renovable para elaborar módulos estructurales y carbón activado a partir de la fibra de la cáscara del coco, y muestra la capacidad de obtener productos provenientes de la fibra del coco de demanda internacional, lo cual da oportunidad y perspectiva de desarrollo de un negocio local, especializado en el tratamiento de estos residuos sólidos. 23 De la misma manera Lodoño (2017) propone dar un nuevo uso a la fibra de coco a través de una línea de empaques biodegradables, para lo cual determino las propiedades y posibilidades productivas de la fibra de coco y el bambú laminado, y en consecuencia, demostró un sistema sustentable en el ciclo de vida de estos, concluyendo que la fibra de coco es un material ideal para proteger ya que presenta excelentes propiedades de resistencia a impactos. En la reciente investigación realizada por Pineda Burgos y Navarrete Rivadeneira (2017) les fue posible obtener celulosa micro cristalina a partir de fibra de coco como materia prima, sin embargo la pureza obtenida fue del 73.8%, lo cual significa que no se obtuvo una pureza adecuada para ser utiliza como aditivo alimenticio pero abre la posibilidad de que se realicen nuevos estudios para determinar su utilidad de acuerdo con las propiedades que presenta en otros campos industriales. Así mismo Tenorio (2017) se enfocó en analizar la falta de explotación y de valor agregado de los productos derivados del coco dándole una perspectiva de exportación, obtuvo que era debido a que los pequeños artesanos carecían de información respecto a los procesos que se deben realizar y del financiamiento para impulsar las alternativas del mercado de manera competente y con recursos naturales que sean sostenibles, como lo es la cáscara de coco, generando así oportunidades de negocios. 24 IV. Justificación Las industrias que se encuentran involucradas en la producción, transformación y comercialización de coco a nivel mundial, obtienen gran cantidad de residuos y algunas veces subproductos. La generación de residuos como los provenientes del coco, componen uno de los problemas principales de la contaminación; la gran cantidad de residuos orgánicos, que al llegar a sitio de disposición final son los causantes de generación de gases y lixiviados. En los países productores, el coco es un fruto que forma parte de la dieta de muchas personas por sus altas propiedades alimenticias y bajo contenido de calorías (Andino & Bustos, 2012), el agua de coco se consume como una bebida refrescante, por lo tanto el creciente interés del consumidor por este producto ha ampliado considerablemente sus oportunidades de mercado (Rosa, 2007). Sin embargo como consecuencia, el consumo de cocos genera grandes volúmenes de residuos orgánicos que, por lo general, son considerados “basura”, lo que provoca en muchos casos riesgos sanitarios,generación de lixiviados y emisión de gases a la atmosfera, por lo tanto es importante su disminución. Los residuos orgánicos que generan los comerciantes del fruto podrían ser susceptibles de valorizarse y aprovecharse debido a su composición; estos materiales tienen la posibilidad de reutilizarse o reciclarse del flujo de la basura y que de esta manera se disminuya el volumen y la cantidad de los residuos orgánicos que son enviados a disposición final, lo cual resulta de beneficio para el ambiente (Maldonado, 2006). Por lo tanto esta investigación busca determinar la cantidad de cáscara de coco se genera a partir de los comercios mayoristas en el municipio de Xoxocotla e identificar las principales prácticas para el manejo de los residuos generados de la venta de coco, para proponer alternativas para el aprovechamiento o reutilización de la cáscara, esto con la intención de minimizar las consecuencias negativas de su consumo y tener un aprovechamiento óptimo del residuo. 25 V. Objetivos V.1. Objetivo general Estimar la generación de cáscara de coco como residuo de la comercialización del coco e identificar el manejo actual del mismo, para proponer alternativas para su aprovechamiento en el municipio de Xoxocotla, Morelos. V.2. Objetivos específicos • Determinar la cantidad aproximada de cáscara de coco que se genera a partir del comercio del municipio de Xoxocotla, Morelos. • Identificar las medidas de manejo del residuo del comercio de coco en Xoxocotla, Morelos. • Delimitar las alternativas más viables para el aprovechamiento de la cáscara de coco que se genera a partir de la venta al mayoreo en Xoxocotla, Morelos. 26 VI. Materiales y métodos VI.1. Delimitación Para realizar esta investigación se optó por llevarla a cabo en el estado de Morelos específicamente en Xoxocotla, municipio indígena de reciente conformación (Periódico Oficial Tierra y Libertad, 2017), anteriormente localidad del municipio de Puente de Ixtla ubicado al sur del estado, debido a que es uno de los dos puntos más importantes de venta al mayoreo del fruto coco en la entidad. La zona sur del estado de Morelos se caracteriza por tener un clima cálido además de importantes cauces naturales de agua y balnearios por lo cual es un sitio de fuerte afluencia turística, situación ideal para la venta del fruto coco por los comerciantes intermediarios de coco, que generan grandes cantidades de residuos por desinformación. VI.2. Tipo de investigación Como primer acercamiento se realizó una investigación documental, la revisión de la literatura se efectuó mediante la consulta de bibliografía y otros materiales de utilidad para los propósitos de la investigación, recopilando información relevante y necesaria. Esta investigación se realizó en torno al alcance descriptivo, ya que mediante este método se miden y se evalúan aspectos, dimensiones o componentes de un fenómeno a investigar (Sampieri, Fernandez, & Baptista, 2003). Mediante la revisión bibliográfica se determinó que efectivamente existen antecedentes de las aplicaciones de la cáscara de coco en distintas áreas, pero debido a la ausencia de datos específicos de la entidad con respecto a este residuo fue necesario estimar datos de generación del residuo actualmente y las condiciones de manejo que se le confiere. 27 Además, la investigación es no experimental ya que “se realiza sin manipular deliberadamente variables, porque observa fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después analizarlos” (Balestrini, 1998). VI.3. Enfoque de la investigación Se optó por realizar una investigación cuantitativa; ya que permite establecer patrones de comportamiento y probar teorías mediante la recolección de datos, con base en la medición numérica y el análisis estadístico (Sampieri, Fernández, & Baptista, 2006). VI.4. Técnicas de recolección de datos empleadas Para la obtención de datos se procedió a realizar las siguientes técnicas: VI.4.1. Revisión de fuentes documentales Se revisaron distintas fuentes documentales como son libros, artículos de publicaciones, documentos oficiales, artículos periodísticos y páginas de internet para estructurar el marco referencial de esta investigación, asimismo se consultaron bases de datos como las de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), del Sistema de Clasificación Industrial de América del Norte (SCIAN) y del Directorio Estadístico Nacional de Unidades Económicas (DENUE), para obtener datos cuantitativos sobre los comercios al por mayor y por menor de coco presentes en la entidad, por medio de los cuales se corroboró la escases de datos. 28 VI.4.2. Encuesta La segunda técnica empleada fue la realización de dos encuestas donde se exploran variables sociodemográficas de los comerciantes como edad y sexo, además de variables relacionadas con la venta del fruto, manejo de la cáscara del coco y respecto al conocimiento relacionado a la utilización de este insumo. La primera de ellas dirigida a comerciantes mayoristas de coco, para conocer la cantidad potencial de fruto que se maneja en la entidad; y la segunda encuesta dirigida a los compradores que acuden a esos negocios a adquirir el producto, para poder determinar el flujo de los residuos y el destino final que le confiere cada uno de ellos. Para la 1ª encuesta se consideró un universo de cinco comercios mayoristas localizados en el municipio de nueva conformación Xoxocotla (Figura 4). Los lugares elegidos responden a ser el total de comercios que ofrecen el coco por mayoreo en el municipio con un establecimiento fijo, y que surten del fruto a la población en general y también a comerciantes minoristas de diferentes regiones del estado. Figura 4 Ubicación del municipio de Xoxocotla. 29 Cabe indicar que el instrumento de recolección de datos (Anexo 1) se conforma de 19 preguntas abiertas y cerradas. Se siguió el procedimiento indicado para su aplicación realizando una prueba piloto para la validación del instrumento. Tras ello se procedió a corregir las inconsistencias para imprimir el cuestionario definitivo. La aplicación se realizó en las instalaciones de cada uno de los negocios en cuestión, ubicados en la carretera Alpuyeca-Jojutla en el municipio de Xoxocotla1. Se utilizó la técnica “cara a cara”; es decir: “la información se obtiene mediante un encuentro directo y personal entre el entrevistador y el entrevistado. El entrevistador va a plantear directamente las preguntas al entrevistado basándose en un cuestionario que irá cumplimentando con las respuestas del entrevistado” (Hernández, Cantín, López, & Rodríguez, 2010, pág. 10); con esta técnica se evita la influencia de terceras personas y generalmente se obtiene un alto porcentaje de respuestas. Una vez obtenida la información se procedió a descargar el software denominado Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) (IBM, 1989), útil para realizar la captura y análisis de los datos, crear tablas y gráficas. Ahí se logró obtener una matriz de datos y se les aplicó estadística descriptiva, específicamente para obtener las frecuencias, porcentajes y dispersión de las variables cuantitativas. Para la 2ª encuesta se consideró un universo indefinido de compradores de coco (comerciantes minoristas) que acuden a los comercios mencionadas en apartados anteriores. Se procedió entonces a determinar una muestra (n) empleando la fórmula de universo infinito (Aguilar, 2005) que se observa a continuación y tomando en cuenta un nivel de confianza (Z) de 90; 50% de probabilidad positiva (p) y 50% de negativa (q) a que el fenómeno ocurra, respectivamente; y un 9% de error de estimación máximo aceptado (e):1 Los nombres de los comercios se mantienen en secrecía por cuestiones de seguridad de los negocios. 30 𝑛 = 𝑍2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 𝑒2 Dónde: n: es la muestra Z: El nivel de confianza p: Probabilidad positiva de que el evento ocurra q: Probabilidad negativa de que el evento ocurra (q=1-p) e: error Al despejar la fórmula se obtuvo una muestra de 84 compradores de coco. Para la aplicación de la encuesta se eligió un tipo de muestreo no probabilístico a conveniencia, se dividieron los cuestionarios proporcionalmente entre los cinco comercios mayoristas (83.3%) y se encuestó a los compradores conforme fueron apareciendo. El cuestionario para este grupo (Anexo 2) se conforma también de preguntas abiertas y preguntas cerradas, con un total de 20 ítems. Como en la otra encuesta también se siguió el procedimiento indicado para su aplicación realizando una prueba piloto para la validación del instrumento. Tras ello se procedió a corregir las inconsistencias para imprimir el cuestionario definitivo. La aplicación se ejecutó con la técnica “cara a cara”. Una vez obtenida la información se procedió a capturar la información obtenida en el software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS). Ahí se logró obtener una matriz de datos y análisis de los mismos, crear tablas y gráficas; se les aplicó estadística descriptiva, específicamente para la obtención de frecuencias, porcentajes y dispersión de las variables. VI.5 Estimación de la generación de residuo Mediante datos del 2012 del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) y otros autores se determinó 31 un promedio del peso por unidad de fruto y el porcentaje del residuo del mesocarpio de coco por unidad de fruto, obteniendo que por unidad, el peso estandarizado es de 2.4 kg y el peso del residuo equivale al 44% del peso total del fruto (Anexo 3). Por lo tanto se procedió a estimar mediante la siguiente fórmula el peso aproximado de la cáscara de coco como residuo del comercio de coco, mediante la información obtenida por medio de la encuesta. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑐𝑜 = (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 × 2.4) × 0.44 Al aplicar la fórmula se obtienen los siguientes pesos dependiendo las unidades de fruto manejadas por semana, mes y año (Tabla 3). Tabla 3. Peso promedio de la cáscara de coco por unidades. Semana Año Unidades de coco Peso del residuo* Unidades de coco Peso del residuo 50 53 2,600 2,756 100 105 5,200 5,460 150 158 7,800 8,216 200 211 10,400 10,972 1,000 1,056 52,000 54,912 2,000 2,112 104,000 109,824 3,000 3,168 156,000 164,736 4,000 4,224 208,000 219,648 *El peso del material residual corresponde al mesocarpio y se expresan en kg VI.6 Identificación de medidas de manejo del residuo Además por medio del instrumento se captó información relevante en cuanto a la generación y disposición que cada comerciante provee a la cáscara, mediante estos 32 datos se analizó el manejo que es llevado a cabo y también en qué casos la cáscara tiene un destino de aprovechamiento o en su caso cual es el tipo de disposición final. Por medio de los datos analizados se pudo conocer las condiciones actuales de manejo y proponer una alternativa que sea viable para reducir impactos causados por su mala disposición y manejo, y además promover su aprovechamiento. 33 VII. Resultados VII.1. Resultados obtenidos mediante el instrumento Al aplicar las encuestas se encontró la siguiente información: VII.1.1. Comercios mayoristas De los cinco comercios mayoristas ubicados en el municipio de Xoxocotla se aplicó la encuesta al 100%, del total de los encuestados 4 (80%) son mujeres a cargo del negocio mayorista. El mínimo de edad del grupo encuestado fue de 28 años y el máximo de 63 años. El total de los encuestados afirmó conocer el origen de procedencia del fruto, que coincidió en ser las costas del estado de Guerrero. Así mismo la cantidad de frutos ingresados a la semana por comerciante fue para el 100% de los encuestados de 3,000 cocos o más, surtiéndose del fruto dos veces a la semana. Los comerciantes que afirmaron tener un tiempo de 10 años o menos de experiencia dentro del negocio de comercio de coco al mayoreo fueron dos, mientras que los tres comerciantes restantes afirmaron tener más de 10 años de experiencia en la entidad (Gráfica 1). Gráfica 1. Experiencia en el comercio mayorista 34 De los cinco negocios mayoristas encuestados, cuatro presentan recolección privada del residuo al que se le confiere distintos destinos, tres comerciantes mayoristas cuentan con recolección privada gratuita con la finalidad de elaborar composta a partir del residuo y un comerciante mayorista almacena la cáscara resultante de la venta durante la semana para posteriormente entregarla a un recolector privado con el fin de usar el residuo como carbón para hornos de tabiques y una empresa de fabricación de cartón. Mientras tanto uno de los comerciantes seca la cáscara al sol durante 10 días y posteriormente es empleada como carbón en negocios familiares de elaboración de tortillas (Gráfica 2). El 100% de los comerciantes mayoristas tienen conocimiento de formas de aprovechar la cáscara de coco que resulta de sus negocios, mencionando la elaboración de composta, carbón, artesanías y nuevos materiales. Gráfica 2. Destino conferido a la cáscara. VII.1.2. Comerciantes minoristas En cuanto a los comerciantes minoristas que acuden a los negocios de venta al mayoreo en el municipio de Xoxocotla como muestra representativa fueron encuestados un total de 85 comerciantes. Esta población tenía una edad media de 38 años, su mediana fue de 37 años y la moda de 41 años. Los valores máximo y mínimo 35 de la edad fueron 64 y 27 años respectivamente. Con relación al sexo de los encuestados, 68 fueron hombres (79 %) y 17 fueron mujeres (21 %). El 50 % de los encuestados declararon que tenían 5 años o menos dedicados al comercio de coco, 43% tenían de 5 años a 10 años de experiencia, el 5% de 10 a 15 años de experiencia mientras que el 2% no respondió. Los compradores de coco que acuden a los comerciantes mayoristas del municipio de Xoxocotla son provenientes u ofrecen el fruto en 11 diferentes municipios aledaños a esta localidad debido a su ubicación geográfica; la población encuestada señaló que ofrecen el fruto en los municipios de Jojutla (29.8%), Cuernavaca (23.8%), Xochitepec (12.8%), Puente de Ixtla (11.6%), Tlaquiltenango (5.8%), Jiutepec (3.5%), Temixco (3.5%), Tlaltizapan (2.3%), Xoxocotla (2.3%), Zacatepec (2.3%) y Mazatepec (1.2%) (Gráfica 3). Gráfica 3 Municipio en donde los minoristas comercializan el coco. El 15% de los encuestados comercializa a la semana entre 50 y 100 unidades de coco, el 50% refieren que el número de cocos que comercializa son entre 100 y 150 unidades a la semana, el 16% comercializa de 150 a 200 cocos y un 4% más de 200 unidades a la semana (Gráfica 4). 36 Gráfica 4 Piezas compradas a la semana Los comerciantes que acuden a surtirse del fruto una vez a la semana son 74 (88%) y los comerciantes que acuden a los comercios mayoristas dos veces por semana son 11 (12%) (Gráfica 5). Gráfica 5. Tiempo que pasar para surtir Los encuestados sugieren que los meses de mayor venta del fruto son abril (36%) y mayo (63%). El uso comercial que le confieren al coco es principalmente su venta como fruto, lo que se refiere a la venta del agua y pulpa (62%), mientras que en menor medida se emplean para la elaboración de leche de coco (36%) y la elaboración de aceite (2%) (Gráfica. 6). 37 Gráfica. 6 Uso de coco En cuanto al destino quele confiere cada uno de los comerciantes minoristas a la cáscara de coco resultante de la venta el 92% tienen recolección por medio del camión recolector municipal, lo que equivale a un aproximado mínimo de 8,554 kg de residuo de coco a la semana, el 7% presenta recolección privada (599 kg a la semana) y el 1% quema su cáscara (85.5 kg de cáscara ala semana) (Gráfica 7). Gráfica 7. Destino de los residuos de coco. 38 Dependiendo el municipio los residuos son recolectados por el camión recolector municipal cada determinado tiempo, de acuerdo a los datos recabados el 34% de ellos son recolectados dos veces por semana, el 59% son recogidos tres veces por semana y en un 7% de los casos son recolectados diariamente (Gráfica 8). Gráfica 8. Intervalo de recolección municipal. De acuerdo al instrumento se sabe que de los comerciantes minoristas que tienen recolección por parte del municipio, un 62% de ellos presentan un problema al momento de la recolección municipal, mientras que el 38% aseguraron no tener problemas (Gráfica 9). Gráfica 9 Existe problema con la recolección municipal. 39 Al analizar los resultados de municipios donde ofrecen el coco y la problemática de recolección se obtuvo que los comerciantes que expresan no tener problemas de recolección de la cáscara provenían del municipio de Cuernavaca (Gráfica 10). Gráfica 10. Existencia de problemática en la recolección por municipio. Se cuestionó además de las causas por las cuales se presentaba la problemática de la recolección de la cáscara de cada encuestado y se obtuvo que en un 45.83% el peso del cáscara representa una traba para los trabajadores del servicio municipal, el 22.92% mencionó que la cantidad en exceso de cáscara es una limitante, el 16.67% mencionó que el personal no quiere llevársela y el 14.58% mencionó que el cobro por llevársela es excesivo (Gráfica 11). 40 Gráfica 11. Problema de recolección municipal. Además por medio de la encuesta se obtuvo información en relación al conocimiento de los comerciantes del aprovechamiento que puede tener la cáscara de coco, a lo cual un 79% afirmó tener conocimiento de algún tipo de aprovechamiento de la cáscara, mientras que el 21% desconoce sobre alguna forma de aprovechamiento para la cáscara de coco (Gráfica 12). Gráfica 12. Conocimiento del aprovechamiento de la cáscara de coco. De los comerciantes que mencionaron conocer alguna forma de aprovechamiento del cáscara de coco, el 30.9% mencionó la elaboración de carbón, el 26.5% el uso de la cáscara como sustrato, el 17.6% conocen tanto el uso de la cáscara como carbón como también su uso como sustrato, el 8.8% manifestó conocer su uso 41 específicamente como sustrato para orquídeas y cactus, el 7.4% nombró su uso como remedio medicinal, un 4.4% mencionó su uso para composta mientras que otro 4.4% refirió su uso como materia prima para hacer colchones y tapetes (Gráfica 13). Gráfica 13. Forma de aprovechamiento para la cáscara de coco. VII.2. Generación de residuos Gracias la aplicación del instrumento se obtuvieron datos necesarios para determinar la cantidad aproximada de cáscara de coco que se genera en el municipio de Xoxocotla, Morelos, cumpliendo de esta manera con el primer objetivo específico de la investigación. De acuerdo a la información obtenida mediante el instrumento, la generación de residuo para este grupo de comerciantes (85) se estima que es entre 489 a 708 toneladas al año. Además, se obtuvieron las cantidades aproximadas de cocos por cada comerciante ( Tabla 4) y gracias a esta aproximación se puede estimar la generación de cáscara de coco como residuo de la venta al menudeo por medio de la fórmula mencionada con anterioridad. 42 Tabla 4. Unidades de fruto coco manejados por comerciante Unidades de coco por semana Comerciantes Porcentaje (%) 50-100 15 17 100-150 50 59 150-200 16 19 200-más 4 5 El 17% de los comerciantes manejan a la semana un estimado mínimo de 52.8 kg y un máximo de 105.6 kg de cáscara como residuo de su venta a la semana (2,756 a 5,460 de residuo al año). El 59% de los comerciantes manejan entre 100 y 150 cocos a la semana, lo que equivale a un mínimo de 105.6 kg de residuos y un máximo de 158.4 kg de residuos generados (entre 5,460 y 8,216). El 19% de comerciantes manejan 158.4 kg de residuos como mínimo y 211.2 kg como máximo a la semana (hasta 10,972 kg al año). Mientras que solo un 5% de comerciantes manejan más de 200 cocos a la semana lo cual sugiere que la generación de residuos para este grupo es mayor a 211.2 kg a la semana y por lo tanto excede al año una generación de 10,972 kg. Gracias a la gráfica 14 se puede observar las cantidades de coco que se comercializan a los 11 municipios aledaños a Xoxocotla por lo tanto se demuestra la dispersión de residuos que se generan, presentando la mayor concentración en Jojutla y Cuernavaca. 43 Gráfica 14. Cantidades de coco comercializados por municipio Los comerciantes de coco que generan como residuo cáscara de coco en cantidades mayores a 10 toneladas al año son los que adquieren más de 200 cocos a la semana que representan un aproximado de 23.5% del total, por lo cual es conveniente elaborar un Plan de Manejo con el cual se puede minimizar la generación de residuo y maximizar su valorización, y de esta manera tener beneficios ambientales, económicos y sociales. Por lo tanto lograr su implementación estimularía al aumento de la cantidad de cáscara aprovechada, y como consecuencia se disminuye la carga sobre los recursos naturales y sobre la vida útil de los sitios de disposición final donde se disponen actualmente (DOF, 2013). Inclusive es importante proponer una alternativa para su aprovechamiento aun a pequeña escala ya que este insumo puede representar ingresos extras para este grupo de personas contrarrestando así su envió a disposición final. 44 VII.3. Medias de manejo actual del residuo Además, se obtuvo información respecto al destino conferido a la cáscara de coco, de la cual se aprecia que para los comerciantes de coco mayoristas la cáscara no representa un problema mayor como residuo ya que en su caso es aprovechado por terceros o incluso en uno de los negocios es utilizado como carbón para negocio familiar, por lo tanto en su caso es considerado insumo, subproducto o materia prima. Sin embargo, a pesar de que actualmente los comerciantes mayoristas o terceras personas le otorgan un uso a la cáscara, es de considerar el hecho de que las medidas de aprovechamiento que actualmente se llevan a cabo son rusticas y no cumplen ningún parámetro o medida que mitigue los posibles daños al ambiente por la quema inadecuada, ya que para hacer un correcto proceso para la elaboración de carbón es necesario aplicar un pretratamiento al residuo y adquirir hornos especializados. Por lo tanto es más conveniente dar un manejo alterno, pero al mismo tiempo viable y redituable. Por otra parte, al analizar el manejo otorgado por el grupo de comerciantes minoristas a la cáscara es un problema mayor ya que es segregada a diferentes municipios en donde se combina con los RSU en la recolección municipal provocando complicaciones tanto para los comerciantes como para las personas a cargo del servicio de recolección. En un 92% de los casos la cáscara de coco es enviada a disposición final (445 t/año), lo cual representa una elevada cantidad de materia orgánica aprovechable que es desperdiciada. El tipo de disposición final depende de cada municipio, ya que en el caso de Zacatepec, Mazatepec y Puente de Ixtla la dependencia a cargo del servicio de recolección es la Dirección de Ecología, mientras que para el resto de los municipios involucrados (Cuernavaca, Jiutepec, Jojutla, Temixco, Tlaltizapan, Tlaquiltenango y